Virtualización. (y Software Libre) Lic. Marcelo Fernández - UNLuX. -

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1 Virtualización (y Software Libre) Lic. Marcelo Fernández - UNLuX - Publicado bajo Licencia Creative Commons - BY, excepto las imágenes y logos tomadas de sitios de Internet

2 Virtualización - Introducción Qué es la Virtualización? Abstracción Aislación Optimización de Recursos No es nada nuevo Se utiliza virtualización por hardware desde las IBM 360 en los años '60. Dado que al SO se lo denominaba el supervisor, surgió el término hypervisor para los gestores de éstos. La virtualización por software tiene origen en la década del '60 con el BCPL (un ancestro de C), que generaba código para máquinas teóricas (implementadas en software), con el objeto de aumentar la portabilidad (Pseudo-Code o P-Code Machine).

3 Virtualización - Introducción Tipos de Virtualización De Plataforma: Aislar todo el hardware de un equipo completo (incluido el CPU) Mediante Hardware dedicado como Hypervisor Por Software P-code ó CPUs reales (Set de Instrucciones) De Recursos: Algún recurso en particular Almacenamiento: RAID, SANs, etc. Memoria: Memoria Virtual SWAP Procesamiento: Clusters, Google App Engine, Amazon EC2, etc. (Ver

4 Virtualización Conceptos Básicos GUEST ( Invitado ) En este caso es un SO completo, pero éste puede ser cualquier software HOST ( Anfitrión ) Crea, administra y ejecuta el entorno virtual donde el software guest se ejecuta

5 Virtualización Conceptos Básicos Tipos de Virtualización de CPU Emulación. Bochs, QEmu, MAME. Virtualización Completa. VirtualBox, VMWare. Virtualización Asistida por Hardware. KVM. Paravirtualización. Xen. Virtualización en el Sistema Operativo. Virtuozzo, Containers en Solaris, Jails en BSD, Linux Vserver, etc. Recordar que: Desde Virtualización a Emulación, hay mucho software que combina una o varias técnicas según la circunstancia, con lo cual se vuelve difícil una clasificación estricta (por ej., Recompilación Dinámica). (Ver

6 Virtualización Emulación Emulación Bucle infinito Leer Interpretar Ejecutar Mayor Versatilidad y Compatibilidad Muy Lento (cientos, miles de veces más que la plataforma real)

7 Virtualización Virt. Completa Virtualización Completa (Full Virtualization) Traducción Binaria realizada por un Hypervisor Velocidad relativamente nativa Muy Complejo de hacer en x86 Versatilidad Intermedia

8 Virtualización Paravirtualización Paravirtualización (Paravirtualization) El Hypervisor permite compartir el hardware Velocidad casi nativa Poca Versatilidad, el SO invitado debe ser modificado.

9 Virtualización Virt. de Sist. Oper. Virtualización de Sistema Operativo Un único SO permite armar jaulas de procesos aislados, generalmente servicios. Velocidad nativa Orientado a aislar servicios, no máquinas

10 Virtualización Y la Virtualización Asistida por Hardware? (en x86)

11 Virtualización Arquitectura i386 Modos de Ejecución de Instrucciones en x86 Modo Real Modo original, Intel 8086/8088 Modo Protegido: Intel Introdujo los Niveles o Anillos de Privilegios Permitió ejecutar SOs de conmutación apropiativa (OS/2, Linux y NT, por ejemplo). Modo Virtual 8086 para compatibilidad hacia atrás

12 Virtualización Arquitectura i386 Modo Protegido - Anillos de Ejecución Aplicaciones Drivers Núcleo del SO Dónde entra el Hypervisor?

13 Virtualización Extens. Intel/AMD CPUs con Extensiones de Virtualización Aplicaciones Drivers Núcleo del SO Hypervisor A partir de Intel Vanderpool y AMD Pacífica

14 Virtualización KVM KVM Kernel Virtual Machine Primera solución de virtualización en ser incluída en el núcleo de Linux (2.6.20) Construída a partir de las extensiones de Virtualización de Intel/AMD para x86. Implementa un Hypervisor en un único módulo Reutiliza todo lo desarrollado previamente en el núcleo de Linux: Manejo de Procesos Manejo de Memoria / Memoria Virtual Necesita de un QEmu modificado para el I/O

15 Virtualización Esquema KVM

16 Virtualización Metiendo mano Mi CPU tiene extensiones de Virtualización? $ egrep '(vmx svm)' /proc/cpuinfo Cómo creo una Máquina Virtual? VirtualBox - KVM - DEMO

17 Virtualización Debate y Preguntas Y ahora qué software elijo? Qué rendimiento tiene? (link) Qué ventajas tengo usando Virtualización?

18 Virtualización Links Listado de Links para Investigar Documentación de KVM en Ubuntu Artículo IBM - Virtual Linux Artículo IBM - Discover the Virtual Kernel Machine Wikipedia para la teoría Google para la práctica UnluX y Ubuntu-Ar para hacerse amigo y recibir ayuda en caso de problemas ;-)

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